Jusqu’en 1963, les États-Unis et le gouvernement soviétique ont mené plus de 500 essais d’armes nucléaires dans l’atmosphère, de 25 km au-dessus de la Terre à 400 km, dans l’espace. On estime que les retombées qui en résultent ont augmenté les cas de cancer de la thyroïde et qu’elles pourraient un jour servir de marqueur pour l’anthropocène, l’ère géologique largement influencée par l’humain.

Mais les effets de ces tests s’étendent bien au-delà de la surface de la Terre. Une explosion nucléaire crée une tempête de particules énergétiques semblables à celles émises par le soleil, avec l’avantage supplémentaire (pour les scientifiques) d’être créé juste à côté de nous. Les chercheurs ont récemment découvert que les particules provenant d’essais nucléaires ont été envoyées dans des “ceintures” entourant la Terre, provoquant des orages géomagnétiques et même endommageant quelques satellites.

Dirigés par un scientifique de l’université du Michigan, les chercheurs indiquent que le plasma produit dans les explosions a interagi avec le champ magnétique de la planète et a créé une version artificielle de la (des) ceinture(s) de Van Allen qui entoure la Terre.

Comme pour l’image d’entête, représentation schématique de la ceinture de Van Allen. (NASA/ Wikipédia)

(NASA)

Ces ceintures sont formées lorsque les particules émises par le soleil se retrouvent piégées dans notre attraction magnétique et forment des courants autour de la Terre. De puissantes vagues de particules peuvent interférer avec les satellites de communication et même mettre HS les réseaux électriques sur Terre, un orage magnétique exceptionnellement puissant, en 1859, a même provoqué des étincelles sur des télégraphes.

Les explosions nucléaires, qui exploitent la même fission qui a lieu dans le soleil, ont temporairement engendré des phénomènes similaires. Pendant un certain temps, selon  les chercheurs, les particules issues des explosions nucléaires ont formé des ceintures de particules chargées autour de la Terre, pendant des semaines ou même des années.

Bien que ces ceintures soient invisibles à l’œil nu, le test de la bombe nucléaire Teak près d’Hawaï aurait provoqué des aurores boréales jusqu’aux Samoa dans le pacifique Sud. Une autre explosion leur a permis de voir à quelle vitesse les particules se déplaçaient, dans un cas jusqu’à 3000 km/s. Les tests ont donné aux chercheurs une  rare occasion d’étudier de manière contrôlée les interactions de ces particules énergétiques avec la Terre, ce qui du même coup nous donne un aperçu sur la façon dont les tempêtes électromagnétiques pourraient nous affecter dans le futur.

L’étude a également déterminé que, lorsque l’effet des explosions nucléaires est passé, des signaux de très basse fréquence (VLF pour “Very low frequency “) peuvent encore être détectés par les sondes de la mission Van Allen de la NASA. Ces signaux, émis par les stations au sol, sont puissamment transmis afin qu’ils puissent atteindre des sous-marins au-dessous de la surface de l’océan. Ils s’étendent également au-delà de l’atmosphère de la planète, « enveloppant la Terre dans une bulle de très basse fréquence ».

Représentation des deux sondes de la mission Van Allen de la NASA.

Les sondes ont permis de voir que la limite extérieure de la bulle du signal VLF est presque exactement alignée avec le bord intérieur de la ceinture de Van Allen.

Cependant, cette limite de VLF s’est déplacée avec le temps. Selon la NASA, des mesures réalisées à partir des années 1960, lorsque les transmissions VLF étaient plus limitées, suggèrent que le bord intérieur des ceintures de Van Allen était plus proche de la Terre qu’elles ne le sont actuellement.

Toujours selon la NASA, il est possible que la limite intérieure des ceintures de Van Allen soit une “barrière impénétrable” et que si les humains n’émettaient pas de signaux VLF, cette frontière se rapprocherait de notre planète.

Selon Philip Erickson, du MIT et coauteur de la nouvelle étude :

Un certain nombre d’expériences et d’observations ont révélé que, dans les bonnes conditions, les signaux de radiocommunication dans la gamme des fréquences VLF peuvent en effet affecter les propriétés de l’environnement de rayonnement à haute énergie autour de la Terre.

Ces informations fournissent un moyen possible pour les humains de protéger les satellites et les réseaux électriques contre les effets néfastes de la météo solaire. À l’avenir, les transmissions VLF pourraient être utilisées pour éliminer les rayonnements de l’environnement proche de la Terre, en particulier lorsque le soleil envoie énormément de particules chargées vers la Terre.

Les résultats récemment publiés dans Space Science Reviews : Anthropogenic Space Weather.